張家偉

摘要:經濟的發展、生活的進步,人們生活中各種產品的使用率也在不斷的增加,膜式燃氣表在人們的生活中的使用率也逐漸增加,無論是在社會,還是在家庭中,都存在著膜式燃氣表的身影。而在燃氣表中,氣流分配閥是燃氣表的執行機構,對燃氣表的正常工作有著十分重要的作用,要保證氣流分配閥能夠正常的工作,對其密封性進行檢測就必不可少。故本文通過模擬燃氣表的的實際工作狀態來探究膜式燃氣表氣流分配閥的密封性檢測方法,希望能夠對之后密封性的檢測有所幫助。
關鍵詞:膜式燃氣表; 氣流分配閥; 密封性; 動態檢測技術
燃氣表是對燃氣用量進行計量并據此進行費用結算的儀表,在人們的生活中普遍的被應用著,是否準確關系著千家萬戶的切身利益,因此燃氣表被列為國家依法重點管理的計量儀器。保證膜式燃氣表的執行機構——氣流分配閥的密封性良好是保證燃氣表精度的關鍵。
一、膜式燃氣表氣流分配閥工作原理及結構
膜式燃氣表的結構通常為二室四腔,包括了機芯、外殼以及計數器,而氣流分配閥是機芯的重要組成部分,二室是指兩個氣體測量室,四腔是指兩個氣體測量室中,分別有一個膜片將測量室分為兩部分,這并稱為四腔。膜式燃氣表在工作的時候,先將氣體通入四個小計量室,推動膜片進行擺動,膜片組件的運動通過折板帶動連桿機構,從而使閥蓋做旋轉運動,控制各計量室依次進行充氣和排氣,使燃氣表連續循環運動。在這期間,同時連桿機構的偏心轉動齒輪通過齒輪的傳動驅動機械式單向計數器進行計數操作,最終在計數器的屏幕上顯示燃氣表的排氣量。其工作主要是利用了氣體在表體內流動產生的壓力差,其核心部件就是讓燃氣有序排進排出的一組過流元件,包括了閥蓋和閥座,這就是氣流分配閥在膜式燃氣表中的重要性,氣流分配閥接觸面密封性好就能夠保證燃氣表的計數準確。閥座以及閥蓋的結構可以見下文圖一。
二、傳統氣流分配閥密封性檢測方法
傳統的氣流分配閥密封性檢測方法分為以下幾種:
2.1 U 形管壓力計法
U 形管壓力計法是利用U形管的連通器原理,首先向機芯出氣管內沖入空氣并用手壓緊閥蓋,通過觀察U 形管液面是否下降來檢測內部壓力是否有所變化,如果液面沒有改變,則說明氣流分配閥的密封性良好。該方法結果直觀,但在檢測過程中氣壓容易受到環境溫度的影響而改變,也容易受到人為因素的影響,且需要對機芯的每個腔室進行檢測,檢測效率低下。
2.2 差壓式密封性檢測氣壓法
差壓式密封性檢測法主要是給被測機芯和標準機芯同時充氣,利用微差壓傳感器來觀察他們之間的壓力狀況是否存在差異,其原理就是利用氣壓的變化來進行檢測。這種方法檢測過程穩定且準確,很少受到人為因素的影響,是一種新穎的檢測方法,一般適用于壓力體現較小的氣流分配閥的密封性的檢測。
總體來說,膜式燃氣表氣流分配閥的密封性主要是和氣流分配閥閥座和閥蓋接觸面的粗糙程度以及平面度有關,因此傳統的氣流分配閥密封性檢測主要有兩個步驟:即首先先進行粗糙度、平面度檢測,之后再利用靜壓力法進行檢測。這種傳統的檢測不能對其他影響氣流分配閥密封性的因素進行檢測,并且在第一步的檢測中,只能對實驗結果進行預估,準確性較低,具有一定的局限性。而目前,有一種新型的檢測膜式燃氣表氣流分配閥密封性是否良好的動態方式,可以很好的就設備整體結構以及過程進行探討,反映了不同壓力下氣流分配閥的狀態,具有很高的適用性,下面就該技術方法進行探究。
三、氣流分配閥密封性檢測技術
3.1 密封性動態檢測技術
(1)氣流分配閥動態密封性檢測裝置結構及原理
氣流分配閥密封性動態檢測裝置主要部件包括用于固定機芯,保證密封效果的固定裝置;由硅膠制作、功能類似與杯蓋防漏水條的彈性密封層;包括了壓緊板和氣缸組件的壓緊裝置;保證排氣孔之間良好密封性的排氣裝置;模擬真實工作情況的驅動裝置;檢測泄漏量的負壓裝置以及檢測氣體流量的檢測裝置。在使用該裝置進行檢測的過程中,由于負壓裝置給通過檢測裝置、排氣裝置與機芯排氣口連通,抽取空氣使得閥座、閥蓋和機芯形成的密封區域內產生負壓,內部氣壓會小于外部的正常氣壓,所以一旦發生泄漏情況,在壓差的作用下,外部氣壓就會隨著泄漏點流入到檢測裝置處被檢測出來,顯示在液晶屏幕上。通過這種檢測方法,無論是多么細小的泄漏都可以被檢測出來。
(2) 氣流分配閥動態密封性檢測裝置的優勢
根據操作,發現氣流分配閥動態密封性檢測裝置具有以下幾點優勢:
首先,在檢測的過程中,大部分的操作都是由自動化程序來進行控制的,這就減少了在檢測過程中人們操作所帶來的一些誤差,有效地提高了檢測結果的準確性;
其次,對膜式燃氣表氣流分配閥進行動態檢測,改善了過去單一的檢測條件的約束,能夠對燃氣表在實際工作中遇到的情況一一進行模擬測試。;
最后,動態檢測具有很強的精度,比傳統檢測方法的結果更加準確。
(3) 動態密封性檢測裝置的問題及對策
動態檢測密封性也有以下問題:
首先,該方法不能確定泄漏點的位置;
其次,在檢測過程中的前期準備必須確保良好的密封性,才能避免非變量條件的影響;
最后,微差壓傳感器靈敏度很高,環境溫度影響氣壓發生的細微變化都會影響結果的準確性。
四、總結
本文通過對膜式燃氣表氣流分配閥密封性檢測方法進行分析探究,了解了膜式燃氣表氣流分配閥的工作原理以及結構,就傳統的檢測方法以及改進后的動態檢測方式分別的優缺點進行了分析,對氣流分配閥相應的檢測技術有了更進一步的了解。雖然密封性動態檢測方法改進了一些傳統方法的不足,實現了結果的精確性,但是就我國燃氣表行業來說,這種檢測技術還遠遠不夠,我們要繼續發展更多新技術,提高燃氣表的產品質量,為我國的燃氣表事業做出貢獻。
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